区域间联络线上的STATCOM的鲁棒控制器设计

针对互联电力系统的弱阻尼问题,该文为装设在区域间联络线上的静止同步无功补偿器(STATCOM)提出了以阻尼区域间振荡为目标并保证电压稳态精度的鲁棒控制设计方法.该法基于STATCOM的一阶电流源模型,将装有STATCOM的多机系统等值为两机三母线,由此建立了综合考虑机电振荡和电压动态的四阶模型;然后运用反馈线性化方法和H∞控制理论设计了考虑干扰影响的鲁棒控制器.依据所设计的控制器分别在一个四机示例系统和四川省网实际系统中进行了计算机仿真,结果证明了该文所提出的控制器能有效地阻尼区域间振荡,提高传输容量.     

基于FSST和D-K聚类的次同步振荡分析

为了更准确地识别电力系统次同步振荡的模态数量和频率,以及时进行频率定位和重构,需要提高次同步实测数据的模态辨识的结果精度。针对DBSCAN聚类可以被应用于划分类簇但无法自动计算类簇中心,以及Kmeans聚类需提前确定类簇数量才能计算类簇中心的特点,提出了一种基于傅里叶同步挤压变换和DBSCAN-Kmeans混合聚类(以下简称D-K聚类)的电力系统次同步振荡分析法。模拟数值信号和IEEE次同步谐振(SSR)标准模型算例的仿真实验数据表明,FSST方法能被用于分离距离较近的相邻信号模态。通过算例分析,验证了结合FSST和D-K聚类的次同步振荡分析方法可以避免FSST方法无法自动获取模态的缺陷,且参数辨识结果有较高的精度。     

分布式静止同步串联补偿器抑制次同步谐振机理研究

针对柔性交流输电(FACTS)领域中的一种新装置——分布式静止同步串联补偿器(DSSC),在实现其潮流调节功能的基础上,首次从频域的角度研究了DSSC特性,得到了DSSC的频率-阻抗分布曲线,既为DSSC影响次同步谐振的机理研究提供了理论依据,也为其他FACTS装置的研究提供了新的思路.进一步,采用测试信号法,研究了DSSC对一个串联电容补偿系统的电气阻尼特性的影响,结果表明,DSSC的串入使得系统的谐振点频率发生偏移,电气负阻尼绝对值显著减小,证明DSSC对于次同步谐振具有抑制作用.     

基于呼伦贝尔煤电基地送出系统的SSDC设计与分析

由于呼伦贝尔煤电基地某电厂机组通过高压直流输电系统外送出系统,会引起发电机轴系的的次同步振荡风险,为了实现SSDC较好的抑制效果,设计了基于PLL次同步信号提取方法的宽带SSDC,并通过PSCAD/EMTDC电磁暂态仿真分析了SSDC的次同步振荡抑制效果.SSDC结构选择宽带SSDC结构,基于PLL提取HVDC整流侧交流母线电压信号中的次同步分量作为SSDC控制器的输入信号,采用频域校正法设计SSDC控制器传递函数,使其在幅频-相频特性上满足在较宽次同步频率范围内抑制次同步振荡的相应要求.     

静止同步补偿器抑制电网功率振荡的机理研究

为了揭示静止同步补偿器抑制电网功率振荡的机理,基于电气转矩分析法通过建立含静止同步补偿器的单机无穷大电网的机电尺度数学模型,分析了静止同步补偿器在电网功率振荡抑制模式下影响同步发电机动态特性的物理机制,解释了不同控制策略影响电网等效惯性系数、同步系数与阻尼系数的原理。研究结果表明:反馈同步机功角时,P、D控制器分别等效地改变系统的等效同步系数和等效阻尼系数;反馈发电机转速时,P、I、D控制器则分别等效地改变系统的等效阻尼系数、同步系数、惯性系数;上述动态参数均随P、I、D控制器控制系数的增大而增加。为了充分发挥静止同步补偿器对电网功率振荡的抑制作用,进一步分析了影响振荡抑制性能的关键因素及其作用规律,可为静止同步补偿器控制策略的分析和设计提供理论基础。仿真结果验证了静止同步补偿器抑制电网功率振荡机理分析结论的正确性。     

高压输电系统串联电容器补偿的应用与仿真研究

为了研究含有串联电容器补偿的高压输电网络的暂态过程,在阐述串联电容器补偿基本原理和作用的基础上,利用MATLAB中的电力系统模块库(PSB)和Simulink,建立了一个735kV串联电容器补偿输电网络的系统模型,并对其一相对地短路的暂态过程进行了仿真．仿真结果表明：含有串联电容器补偿的高压输电网络有可能发生次同步振荡(SSO)现象．为了抑制次同步振荡,应采用可控串联电容器补偿(TCSC)。     

135MW CFB机组PSS的现场试验

随着电力技术的发展,同步发电机普遍采用快速励磁系统。快速励磁系统在提高系统响应速度的同时,励磁系统时间常数大大减小,降低了电力系统阻尼,使系统中经常出现弱阻尼甚至是负阻尼,导致抑制振荡的能力下降。电力系统稳定器(power system stabilizer,PSS)是目前阻尼低频振荡的首选措施。分析了徐州某电厂4号135MW循环流化床发电机组PSS的试验结果,试验证明PSS在增加该机组阻尼,抑制系统低频振荡,提高系统动态稳定性方面有明显的效果。     

高压直流输电系统逆变站对次同步振荡的影响及鲁棒控制设计

基于复转矩系数法与特征根法,对交直流(AC/DC)并联系统的次同步振荡(SSO)阻尼特性进行了分析.结果表明,逆变侧交流系统的强度以及逆变站控制方式对SSO阻尼有显著的影响.运用H∞鲁棒控制理论设计了直流附加次同步阻尼控制器(SSDC),把逆变侧交流短路阻抗变化、逆变站控制方式的改变以及系统运行条件变化所引起的系统模型幅频特性的差异,看作系统模型的不确定性,把控制器的设计归结为H∞鲁棒控制理论中混合灵敏度问题的求解.特征根分析与仿真表明,SSDC具有良好的鲁棒性.     

基于免疫网络理论的TCSC与PSS协调控制

电力系统稳定器(PSS)和可控串联补偿器(TCSC)被广泛用于电力系统的稳定控制,多个控制器之间的交互作用会影响彼此的控制效果.本文介绍了生物免疫系统中不同类型的抗体协调合作,共同清除抗原的协调机理.提出了基于免疫网络理论的协调控制方法,用于在线协调控制多个阻尼控制器,抑制电力系统的功率振荡.以装有多个PSS和TCSC的系统为例,对多个控制器进行在线协调阻尼控制.仿真结果表明该方法能够缩短抑制振荡所需的时间,具有有效性和鲁棒性.     

抑制双馈风电场次同步振荡的粒子群优化附加阻尼控制器设计

含双馈风电机组(DFIG)的风电场经串联电容补偿线路并网可能会引发次同步振荡,为了提高该系统的稳定性,在复转矩系数法分析的基础上,该文设计了采用粒子群优化策略的附加阻尼控制器来抑制振荡的发生。该控制器以转子转速偏差为输入信号,经增益移相等环节后加入转子变流器的外环中,采用电气阻尼最低点的频率和需要补偿的角度计算附加阻尼控制器移相环节的时间常数,然后采用粒子群寻优算法对控制器的时间常数和增益实现优化。结果表明,基于粒子群优化后的附加阻尼控制器可以更好地补偿系统的电气阻尼,有效地抑制双馈风力发电场的次同步振荡,使风力发电系统的稳定性得到改善,同时克服了传统阻尼控制器只对单一工况有效的缺点,增强了系统的自适应性。     

基于改进交互影响指标的多FACTS间交互影响分析

 随着柔性交流输电(FACTS)技术理论和工程应用的逐渐深化与推广,FACTS装置大幅度提高线路的功率传输水平、提高电力系统稳定性的能力逐渐得到体现。然而,随着FACTS装置应用数量的不断增多,FACTS装置间的交互影响问题日益突出, 规范形方法为研究电力系统嵌入多FACTS装置的动态特性提供了一种解决方案。然而如何确定系统危险运行方式及该方式下对FACTS装置间交互影响的程度,成为研究FACTS装置间交互影响问题中的关键环节之一。由于系统运行状态空间庞大,搜索不同运行状态下的FACTS装置间交互影响信息成为限制计算速度和计算效率的关键因素。本文针对高阶规范形方法计算FACTS装置间交互影响时危险运行方式确定的问题,提出一种改进的交互影响衡量指标,该指标能够将FACTS装置间的交互影响程度分析与危险运行方式确定同时计及,且在计算过程中引入了电磁暂态仿真手段,以辅助验证所提方法的效果。以静止无功补偿器(SVC)和可控串联补偿器(TCSC)为例,应用IEEE 9节点系统进行算例分析,验证了该方法的可行性。     

计及FACTS元件的潮流计算研究

在对ＦＡＣＴＳ元件分析的基础上，综合考虑了近些年来国内外在这方面的研究成果，提出了一个简单、有效的统一潮流控制器（ＵＰＦＣ）的潮流计算模型，利用此计算模型，只要稍加改变，就可以在潮流计算中同时计及多种ＦＡＣＴＳ元件的作用，且能很好地与普通潮流计算算法相结合．算例的计算结果验证了该计算模型及处理方法的正确性和合理性．     

灵活交流输电技术（FACTS）的现状与展望

介绍了灵活交流输电技术（FACTS）的概念,阐述了FACTS在提高电能质量和系统稳定性中的功能,进一步研究了FACTS需要解决的技术难题,分析了FACTS在电力系统的发展状况和应用前景.     

计及FACTS元件的发输电系统可靠性评估模型

灵活交流输电（FAcTS）技术的利用能够对电力系统可靠性产生重要影响．晶闸管控制的移相器（TCPST）和串联补偿器（TCSC）作为串联FACTS设备能够改变电力潮流的自然分布和有效缓解输电阻塞，静止无功补偿器（SVC）作为并联FACTS设备能提供无功支持和维持系统电压稳定，将它们对电力系统可靠性的影响进行了定量评估．研究了TCPST、TCSC的潮流计算模型以及计及TCPST、TC．SC和SVC的最优负荷削减模型，从而将FACTS设备有效纳入可靠性评估模型中．提出的方法在RBTS可靠性测试系统上进行了验证，计算结果表明FACTS设备能对系统可靠性产生重大改善作用．     

基于TCSC的新型动态矩阵控制方法

在日益复杂、多样化的电力系统中,柔性交流输电系统（FACTS）是近年来电力系统研究的前沿课题,FACTS能够提高交流系统潮流的稳定性。可控串联补偿（TCSC）作为FACTS家族中的一个重要成员,它的控制过程是一个时变和不确定的复杂电力控制过程,具有结构简单、价格低廉、提高输电线传输能力和改善系统稳定性等优点,因此,对TCSC的研究有很好的理论意义和实用价值。针对可控串补（TCSC）的非线性和不确定性,采用动态矩阵控制方法对TCSC进行控制,并对动态矩阵控制方法进行改进,在滚动优化的性能指标中引入了偏差变化率项,最终通过仿真,验证了改进的动态矩阵控制方法对TCSC触发控制的有效性。     

Developmentof the Field of Flexible ACTransmission Systems(FACTS)

TheoreticalandtechnologicaldevelopmentoflargecapacitypowerelectronicsandflexibleACtransmissionsystemsareoneofthemostimportantprojectsdevelopedbyTsinghuaUniversity.TheFlexibleACTransmissionSystem(FACTS)technologywhichusespowerelectronicstoimprovetheefficiencyandqualityoftheelectricalgeneration,transmissionanddistributionsystemisconsideredtobeoneofthemostsignificanttechnologicalinnovationsforpowersystemsinthe20thcentury.Theadvancedstaticvargenerator(ASVG)isakeyFACTSdevice.Theprojecttode…     

FACTS控制器及其建模仿真综述

对柔性交流输电系统(FACTS)控制器的分类及功能作了较完整的介绍.从讨论FACTS模型的类型入手,对目前国内外各种输电型FACTS控制器建模仿真问题的最新研究成果进行了综述,指出实现电力系统的多目标协调控制,是今后FACTS控制器仿真研究的主要目标.     

FACTS控制器及其建模仿真

首先对FACTS控制器的分类及功能作了较完整的介绍，然后由讨论FACTS模型的类型入手，对目前国内外各种输电型FACTS控制器建模仿真问题的最新研究成果进行了综述，指出实现对电力系统的多目标协调控制，是今后FACTS控制器仿真研究的主要目标．     

基于FACTS的交流特高压电网无功补偿

文章基于交流特高压线路分布参数模型,建立Π型等值电路,分析了不同长度和不同负载情况下单条特高压线路的电压和无功特性,得出了特高压线路的无功需求曲线;并利用PSASP软件用户自定义模型建立了FACTS可控并联补偿潮流模型,通过对一个含特高压线路的四区域系统引入FACTS补偿前后的潮流计算,分析了可控并补参数对特高压系统电压控制的效果.     

基于功率注入法的UPFC潮流控制研究

目前对灵活交流输电系统技术 (FACTS)在稳态方面的作用缺乏深入的研究。采用基于功率注入法的统一潮流控制器 (U PFC)稳态模型 ,通过合理简化后 ,形象地分析了 U PFC在电力系统中的潮流控制特性 ,显示了功率注入法在 UPFC建模中的优越性。通过该模型 ,UPFC的潮流控制问题可以使用优化来解决 ,并可充分考虑系统中以及U PFC本身存在的约束条件。最后 ,用 IEEE的两个标准系统来研究 U PFC在提高线路传输功率中的作用。仿真结果表明 :UPFC对于区域性的运行目标具有强大的控制能力 ,特别适合长距离的互联传输系统。该结论可以为 U PFC的选址提供一定的参考